JP2511407B2 - 高度不飽和高級脂肪酸のモノグリセリドの製法 - Google Patents

高度不飽和高級脂肪酸のモノグリセリドの製法

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JP2511407B2 JP61067204A JP6720486A JP2511407B2 JP 2511407 B2 JP2511407 B2 JP 2511407B2 JP 61067204 A JP61067204 A JP 61067204A JP 6720486 A JP6720486 A JP 6720486A JP 2511407 B2 JP2511407 B2 JP 2511407B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高度不飽和高級脂肪酸のモノグリセリドの製
造法に関する。
高度不飽和高級脂肪酸は魚油の脂肪酸として自然界に
多く存在する。これら脂肪酸は古くから栄養学上注目さ
れていたが、近年成人病の予防に有効であることが知ら
れるに至り、医薬品、栄養補助食品への応用が拡大され
るようになつてきた。
したがつて本発明は医薬品、栄養補助食品、食品添加
物として有利に利用できる高度不飽和高級脂肪酸のモノ
グリセリドの製造法を提供することを目的とするもので
ある。
〔従来技術〕
前述のとおり高度不飽和高級脂肪酸は魚油等の脂肪酸
成分として自然界に存在するが、各種魚油中のエイコサ
ペンタエン酸(以下EPAと略す)およびドコサヘキサエ
ン酸(以下DHAと略す)の含有量はそれぞれ10%前後で
ある。これら油からEPAまたはDHAが結合したグリセリド
を分離、精製する方法としてクロマトグラフイー、溶剤
抽出、分子蒸留法等が考えられる。
EPAおよびDHAの生体内での消化吸収は、そのモノグリ
セリンエステル形が有利であると推定されるが、EPAま
たはDHAのモノグリセリドはいまだ単離されていない。
また、EPAまたはDHAのモノグリセリドを高含量で含む油
脂は未だ知られていない。
〔発明の解決しようとする問題点〕
既に知られてるように魚油は空気中におくだけで自動
酸化を起こし栄養価の低下を招き、風味も悪くなる。こ
れは魚油等から凝縮して得られるEPA含有油脂成分も同
様であつて、この劣化現象はフリーラジカル連鎖反応に
より進み、油脂中にヒドロペルオキシドが蓄積しその分
解生成物が毒性や変敗臭の原因となるためその用途は制
限されている。
〔問題点を解決するための手段〕
そこで、EPA、DHFのモノグリセリドまたはそれを高含
量で有する油脂を得れば、結果的には該モノグリセリド
を含む油脂の使用量を減じることができ、前述した魚油
ないしは魚油濃縮物にみられる栄養低下や風味の悪化は
低減できるとの発想の下に、EPAまたはDHAのモノグリセ
リドを製造する方法を見出し、本発明を完成した。
よって、本発明は式 (式中R1およびR2はC1〜C4のアルキル基を表わす)で表
わされる2,2−ジアルキル−1,3−ジオキソラン−4−メ
タノールとエイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエ
ン酸からなる群から選ばれた高度不飽和高級脂肪酸の低
級アルキルエステルとを強塩基の存在下でエステル交換
反応に付して、式 (式中R1およびR2はC1〜C4のアルキル基を表わし、Rは
エイコサペンタエノイル基またはドコサヘキサエノイル
基を表わす)で表わされる2,2−ジアルキル−1,3−ジオ
キソラン−4−メタノールエステルとし、ついで加水分
解して、式 (式中Rはエイコサペンタエノイル基またはドコサヘキ
サエノイル基を表わす)で表わされる高度不飽和高級脂
肪酸モノグリセリドを製造する方法に関する。
本発明の第一工程では、式(II)で表わされる化合物
とEPAまたはDHAの低級アルキルエステルとのエステル交
換反応を行う。
本発明で使用するEPAまたはDHAの低級アルキルエステ
ルは高純度のものが好ましいが、EPAまたはDHAの低級ア
ルキルエステルは不安定であり、劣化しやすいため高純
度のものは商業的に入手困難である。したがつて、本発
明においては、生成物のEPAまたはDHAのモノグリセリド
の用途によつては比較的にEPAまたはDHAの低級アルキル
エステルの含有量の低いものも使用できる。本発明で
は、例えば30%以上のEPAまたはDHAの低級アルキルエス
テルを含有する粗製の低級アルキルエステルを使用でき
る。
又一方の原料である前記式(II)の化合物として、例
えば2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノー
ル、2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジオキソラン
−4−メタノールなどが挙げられる。特に、前者は市販
されており容易に入手でき至便である。
次に、上記反応および原料のEPAおよびDHAの低級アル
キルエステルの製法について以下に説明する。
エイコサペンタエン酸エステルまたはドコサヘキサエ
ン酸エステルを調製するには、まず精製イワシ油と低級
アルコールとをエステル交換反応に付し、脂肪酸エステ
ル混合物を得る。脂肪酸エステル混合物から尿素包接化
により飽和脂肪酸エステルを除き、EPAまたはDHAの含有
量を35〜40%とした後、蒸留をくり返し高純度EPAまた
はDHAエステルを得る。
次いで、目的とするEPAまたはDHAのモノグリセリド
は、含窒素強有機塩基(ジアザビシクロウンデセン
等)、強塩基性樹脂(アンバーリストA−26 オルガノ
社)、アルカリ金属アルコラート(例えばナトリウムメ
チラート)などの存在下に、式(II)で表わされる化合
物と高純度エイコサペンタエン酸エステルまたはドコサ
ヘキサエン酸エステルとをエステル交換反応に付して調
製される。式(II)で表わされる化合物と高純度エイコ
サペンタエン酸エステルを1:1〜5モルの割合で反応器
に加え、出発原料量に対し1〜5重量%のナトリウムメ
チラートを加え、加熱、撹拌、常圧もしくは減圧下にて
反応を進行させる。反応は、ベンゼン、トルエン等の有
機溶媒を使用して行つてもよい。反応液の温度上昇に伴
つて低級アルコールが生成するので、吸着あるいは減圧
により反応系外へ除去することが好ましい。反応温度は
一般に60〜200℃、好ましくは80〜100℃、反応時間は一
般に1時間〜10時間である。低級アルコールの生成が認
められなくなつたら、水を加え、反応を停止する。EPA
またはDHAの酸化を防止するため、反応および操作は窒
素などの不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
次いで反応液を必要ならば酸で中和し、これに水と必
要に応じて有機溶媒例えば酢酸エチルあるいはイソプロ
ピルエーテルを加えて振盪し、二層に分離後、水層を除
き、有機層はさらに食塩水で洗浄を行う。つぎに有機層
を分取し、溶媒使用の場合は減圧下に溶媒を留去して淡
褐色、透明なEPAまたはDHAを含む油状物を得る。
さらに油状物は、必要により薄層クロマトグラフイ
ー、シリカゲルカラムクロマトグラフイーなどにより、
分離精製を行うが、このまま次の工程に用いることもで
きる。
本発明の第二工程では、第一工程のエステル交換され
た生成物を酸性下で加水分解して、モノグリセリドを得
る。使用される酸として、無機酸、例えば塩酸、硫酸等
ならびに有機酸、例えば酢酸等を挙げることができる。
第二工程は溶媒中で行うこともでき、この溶媒としては
ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアル
デヒドなどの非プロトン性極性溶媒を使用することがで
きる。酢酸を酸および溶媒を兼ねさせて使用することも
できる。反応温度は一般に0〜50℃であり、10〜30℃が
好ましい。反応時間は反応温度と関係するが、一般に5
〜24時間で反応は完結する。
反応生成物は必要に応じて、カラムクロマトグラフイ
ーまたは蒸留により精製することができる。
以下実施例を挙げて説明する。
実施例 1 精製イワシ油とエチルアルコールとをエステル交換
し、ついで精製を行い、得られた純度87%EPAエチルエ
ステル15.0g(0.0454mol)、2,2−ジメチル−1,3−ジオ
キソラン−4−メタノール6.0g(0.0454mol)およびベ
ンゼン100mlを300ml容ナス型フラスコに入れ、触媒とし
てよく乾燥したナトリウムメテラート0.5gを添加した。
ソツクスレー抽出器にモレキユラーシーブス4A 1/16を
約20g入れ、スパイラルコンデンサーとともにフラスコ
に付けた後、窒素置換をし、オイスバスにて110℃で5
時間加熱還流して生成するエタノールを吸着除去した。
反応の進行をTLCで確認した後(ヘキサン:クロロホル
ム:酢酸=8:4:0.1、Rf=0.2、50%硫酸噴霧、加熱発
色)、ベンゼンを減圧留去し、反応物をイソプロピルエ
ーテルに溶解させた。この溶液を分液ロートに移し、食
塩水で洗い、ナトリウムメテラートを除去した。溶媒を
留去し、4−エイコサペンタエノイルオキシメチル−2,
2−ジメチル−1,3−ジオキソランの黄褐色油状物18.6g
を得た。
上記油状物に、窒素気流下、酢酸:水=60ml:20mlの
混液を滴下し、一夜撹拌した。初め液は濁つているが、
しだいに透明となるので、TLCで確認後(酢酸エチル:
ヘキサン=1:1、Rf=0.20、50%硫酸噴霧、加熱発
色)、この液をイソプロピルエーテルで抽出し、溶媒を
留去して粗EPAモノグリセリド19.1gを得た。
42φのガラスカラムにシリカゲル300gを充填し、粗モ
ノグリセリドを酢酸:ヘキサンで溶出し、200mlずつフ
ラクシヨンを取つた。No.5〜No.13を主留とし集めた後
濃縮して淡黄色精製1−エイコサペンタエノイルグリセ
リン9.2g(EPAエチルエステルに対するモル収率53.8
%)を得た。
本化合物の赤外線吸収スペクトル及び核磁気共鳴スペ
クトルは次の通りである。
実施例 2 2−メチル−2−イソブチル−1,3−ジオキソラン−
4−メタノール16.44g(0.0944mol)と87%EPAエチルエ
ステル20.79g(0.0629mol)を100ml容ナス型フラスコに
入れ、触媒としてよく乾燥したナトリウムメチラート0.
5gを添加した。アスピレーターで減圧しながらオイルバ
スにて100℃2.5時間加熱撹拌し、生成するエタノールを
減圧除去した。生成した橙色油状物を放冷した後酢酸エ
チルに溶解させ、分液ロートに移し、食塩水で3回洗
い、触媒のナトリウムメチラートを除去した。酢酸エチ
ル層をマイヤーに移し、硫酸マグネシウムで乾燥後酢酸
エチルを減圧留去して、粗4−エイコサペンタエノイル
オキシメチル−2−イソブチル−2−メチル−1,3−ジ
オキソランの淡黄色油状物30.90gを得た。
80φのガラスカラムにシリカゲル400gを充填し上記油
状物をヘキサン:クロロホルム=3:2で溶出し1ずつ
フラクシヨンをとつた。No.9〜No.15及び最終のアセト
ン溶出分を主留とし集めた後濃縮して、淡黄色精製4−
エイコサペンタエノイルオキシメチル−2−イソブチル
−2−メチル−1,3−ジオキソラン24.0g(EPAエチルエ
ステルに対するモル収率83.2%)を得た。
本化合物の赤外線吸収スペクトル及び核磁気共鳴スペ
クトルは次の通りである。
以下実施例1と同様な加水分解操作を行いEPAモノグ
リセリド13.7g(EPAエチルエステルに対するモル収率5
7.8%)を得た。
実施例 3 精製イワシ油とエチルアルコールとをエステル交換
し、ついで精製を行い得られた純度87%DHAエチルエス
テル16.3g(0.0454mol)、2,2−ジメチル−1,3−ジオキ
ソラン−4−メタノール6.0g(0.0454mol)およびベン
ゼン100mlを300ml容ナス型フラスコに入れ、これにナト
リウムメチラート0.5gを添加した。ソツクスレー抽出器
にモレキユラーシーブス4A 1/16を約20g入れ、スパイラ
ルコンデンサーとともにフラスコに付けた後窒素置換を
し、オイルバスにて110℃で5時間加熱還流して生成す
るエタノールを吸着除去した。ベンゼンを減圧留去し、
残渣をイソプロピルエーテルに溶解させた。この溶液を
分液斗に移し、これを食塩水で洗浄した。溶媒を減圧
下に留去し、黄褐色油状物19.8gを得た。
上記油状物に、窒素気流下、酢酸:水=70ml:23mlの
混液を加え、室温にて18時間撹拌を行つた。反応終了
後、これをイソプロピルエーテルで抽出し、ついで溶媒
を留去して残渣20.6gを得た。これをカラムクロマトグ
ラフイー(シリカゲル330g、酢酸エチル:ヘキサン=1:
1)で精製し、淡黄色のDHAモノグリセリド9.8g(DHAエ
チルエステルに対するモル収率53.2%)を得た。本化合
物の赤外線吸収スペクトルおよび核磁気共鳴スペクトル
は次のとおりである。
実施例 4 純度53.2%のDHAエチルエステル32.6g、2,2−ジメチ
ル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール12.0g(0.0908
mol)、ナトリウムメチラート1.0gおよびベンゼン200ml
の混合物を窒素気流下に6時間撹拌および還流を行い、
モレキユラーシーブスを用いて生成するエタノールを吸
着除去した。以下実施例3と同様に加水分解、抽出およ
び精製を行い、淡黄色の油状物質20.1gを得た。
このうち5gをとり、塩化水素/メタノールで脂肪酸メ
チルエステルとし、ガスクロマトグラフイーで分析を行
つた結果、DHAの含有率は52.9%であつた。
ガスクロマトグラフイーの分析条件は次のとおりであ
る。
カラム:10%SILAR 10C Chromosorb W−HP 80/100meshφ
3.0mm×2.0mガラス製 温度:注入口240℃ オーブン195℃ キヤリヤーガス:窒素35ml/分 保持時間:約20分 実施例 5 純度34.5%のEPAメチルエステル14.3g、2,2−ジメチ
ル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール6.0g(0.0454m
ol)、ナトリウムメチラート0.5gおよびベンゼン100ml
の混合物を窒素気流下に6時間撹拌および還流を行い、
モレキユラーシーブス20gを用いて生成するメタノール
を吸着除去した。以下実施例1と同様に加水分解、抽出
および精製を行い、淡黄色の油状物質8.2gを得た。この
うち2gをとり、塩化水素/メタノールで脂肪酸メチルエ
ステルとし、ガスクロマトグラフイーで分析を行つた結
果、EPAの含有率は34.2%であつた。
ガスクロマトグラフイーの分析条件は次のとおりであ
る。
カラム:10%SILAR 10C Chromosorb W−HP 80/120meshφ
3.0mm×2.0mガラス製 温 度:注入口240℃ オーブン195℃ キヤリヤーガス:窒素30ml/分 保持時間:約20分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東海林 茂 東京都葛飾区西水元4丁目4番10号 (56)参考文献 特開 昭60−234588(JP,A) 特開 昭59−109597(JP,A) Chemical Abstract s,70[21](1969),96124n Chemical Abstract s,73[15](1970),76622g

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式 (式中R1およびR2はC1〜C4のアルキル基を表わす)で表
    わされる2,2−ジアルキル−1,3−ジオキソラン−4−メ
    タノールとエイコサペンタエン酸およびドコサヘキサエ
    ン酸からなる群から選ばれた高度不飽和高級脂肪酸の低
    級アルキルエステルとを強塩基の存在下でエステル交換
    反応に付して、式 (式中R1およびR2はC1〜C4のアルキル基を表わし、Rは
    エイコサペンタエノイル基またはドコサヘキサエノイル
    基を表わす)で表わされる2,2−ジアルキル−1,3−ジオ
    キソラン−4−メタノールエステルとし、ついで加水分
    解することを特徴とする、式 (式中Rはエイコサペンタエノイル基またはドコサヘキ
    サエノイル基を表わす)で表わされる高度不飽和高級脂
    肪酸モノグリセリドの製法。
  2. 【請求項2】高度不飽和高級脂肪酸の低級アルキルエス
    テルとしてエイコサペンタエン酸低級アルキルエステル
    またはドコサヘキサエン酸低級アルキルエステルを30%
    以上含む高度不飽和高級脂肪酸エステル混合物を使用す
    る前記特許請求の範囲第1項記載の方法。
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